배터리 토치 라이트의 에너지 변환은 무엇입니까?

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• 열역학과 에너지 변환
• 배터리
• 전구
• 빛과 열

산업 사회는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 능력 때문에 작동합니다. 돌진하는 물, 석탄을 태우거나 햇빛을 포착하여 전기로 변환 된 에너지는 화학 배터리에 저장되어 다른 많은 응용 분야에서 방출됩니다. 손전등의 스위치를 튕기면 버튼에서 빛의 광선으로의 일련의 에너지 변환에 참여하게됩니다.

열역학과 에너지 변환

손전등에서 에너지는 전원 (일반적으로 배터리)에서 광원 (주로 백열 전구, 때로는 LED)으로 이동해야합니다. 그러나 에너지가 변할 때마다 열역학의 기본 원리 인 열로 손실됩니다. 백열 전구를 사용하는 손전등은 전구 자체의 작동을 통해 대부분의 에너지를 열로 잃습니다. 백열 전구는 따뜻하게 지낼 수있는 좋은 방법이지만 경로를 효율적으로 비추는 좋은 방법은 아닙니다.

배터리

전기 토치 또는 손전등의 버튼을 누르면 첫 번째 에너지 변환은 배터리 자체에서 나옵니다. 배터리는 전기를 저장하기 위해 화학 페이스트에 세팅 된 금속 전극을 사용합니다. 전극이 산화되면서 전자를 방출합니다. 일부 배터리에서는이 과정이 단방향입니다. 배터리가 소진되면 쓸모가 없습니다. 충전식 배터리를 사용할 수 있습니다. 에너지 효율이 높은 공정에서 전기를 추가 할 수있어 일회용 알칼리에 대한 환경 친화적 인 대안입니다.

전구

백열 전구는 내부에 얇은 와이어 필라멘트가있는 진공 밀봉 유리 챔버로 구성됩니다. 전기가 와이어를 통과 할 때 저항으로 인해 가열됩니다. 전기를 열로 변환하는 것은 일반적인 손전등에서 두 번째 에너지 변환입니다. 이것은 거의 100 % 효율로 이루어집니다. 전기 라디에이터 또는 스토브 상단과 같이 거의 모든 전기가 열을 생산합니다. 이것들은 또한 요소의 붉은 오렌지 빛이 보여 주듯이 빛을 생성합니다.

빛과 열

빛을 생성하려면 필라멘트가 밝은 흰색으로 빛날 때까지 가열해야합니다. 이 과정은 매우 에너지 비효율적입니다. 전구에 가해지는 전력의 95 %가 조명보다는 쓸모없는 열만큼 손실됩니다. 최신 손전등은 백열등 대신 "발광 다이오드"또는 LED를 사용할 수 있습니다. LED는 요소를 가열 할 필요없이 직접 빛을 방출합니다. 이를 통해 손전등의 가장 낭비되는 에너지 변환을 건너 뛸 수 있습니다.